化學(xué)能與電能說課稿朱云峰.doc

化學(xué)能與電能（第一課時）教學(xué)設(shè)計 各位評委老師大家好： 今天我將從六個方面談?wù)勅私贪娓咧谢瘜W(xué)必修2第二章第二節(jié) “化學(xué)能與電能”第一課時的教學(xué)設(shè)計一、教材和學(xué)情分析：本節(jié)內(nèi)容既是對前面所學(xué)“化學(xué)與能源”“氧化還原反應(yīng)”“電解質(zhì)”等知識的擴(kuò)展和應(yīng)用, 同時是對上一節(jié)“化學(xué)能與熱能”中關(guān)于“化學(xué)能是能量的一種形式，它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能和電能等”論述的補充和完善。同時其也將為后面學(xué)習(xí)其它常見電池的原理,和選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中“電化學(xué)”奠定基礎(chǔ)。2、學(xué)情分析知識層面：在前面提到的教材安排上、物理課上所學(xué)電學(xué)知識和生活常識都為本節(jié)課在識層面作了充分的準(zhǔn)備。情感層面：加上在日常生活中電池扮演著許多重要的角色，使得學(xué)生對電池充滿著好奇和探知欲望。能力層面：已經(jīng)習(xí)慣了新教材的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)方法，已具備一定的化學(xué)思維基礎(chǔ)和基礎(chǔ)實驗技能。這些將提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課的積極性，也為提高學(xué)生的課堂解決問題能力和實踐動手能力創(chuàng)造了條件?；谶@些：二、本堂課的教學(xué)目標(biāo)確定為：在對原電池工作原理的探究過程中：通過引導(dǎo)學(xué)生主動參與：發(fā)現(xiàn)問題，并提出猜想，實驗驗證，從而解決問題的全過程。從而認(rèn)識原電池的工作原理；形成原電池的概念；初步掌握電極判斷；掌握科學(xué)探究的一般思路。讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。在原電池的形成條件的探究過程中：引導(dǎo)學(xué)生采用化學(xué)實驗研究的一般方法進(jìn)行自主探究與合作探究，從而認(rèn)識原電池的形成條件；掌握科學(xué)探究的常用方法-改變影響實驗的一個因子。培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新，積極實踐等科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度；學(xué)會與他人合作，主動交流。教學(xué)重點：認(rèn)識原電池的工作原理；形成原電池的概念；初步掌握電極判斷方法；理解原電池的形成條件。體會科學(xué)探究中的常用方法和一般過程；培養(yǎng)合作交流的習(xí)慣。 教學(xué)難點：通過對原電池的實驗探究，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移的角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)，構(gòu)成條件的探究。三、學(xué)法與教法分析具體教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)需學(xué)法教法的支撐學(xué)法指導(dǎo)：先將全班學(xué)生分成三個大組，每3個人為一合作小組（其中一人為新聞發(fā)言人，一人主操作，一人主記錄，要求3個人即分工又合作。 ）引導(dǎo)學(xué)生采用分組實驗探究法進(jìn)行學(xué)習(xí)。教法分析：本節(jié)課采用與學(xué)法相對應(yīng)的實驗探究教學(xué)法。在教學(xué)過程中教師力求以組織者、支持者和合作者的身份與學(xué)生共同獲取知識解決問題。具體的教學(xué)過程中：采用一個中心兩條主線即以學(xué)生活動解決問題為中心，在熟悉的知識中發(fā)現(xiàn)問題在教師的支持下提出再假設(shè)討論方案從而進(jìn)行科學(xué)探究最終獲得答案。又在新的知識中發(fā)現(xiàn)新的問題-如此循環(huán)。在知識主線中突出程序性知識，注重知識間的相互銜接。談化陳述性知識。能力主線中以知識為載體突出能力的培養(yǎng)在具體的（四）教學(xué)過程：、以國慶60周年題材為背景，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，突顯高能電池在游行彩車中的作用。從而提出問題：常見電池有哪些？在學(xué)生作答的基礎(chǔ)上追問：它們的工作原理是怎樣的？從而激發(fā)學(xué)生對電池工作原理探究的濃厚興趣，引入課題。分組實驗：將鋅片、銅片插入稀硫酸，觀察有何現(xiàn)象？在學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生從氧化還原角度分析Zn + 2H+ = Zn2+ + H2，銅不與稀硫酸反應(yīng)?？傆袑W(xué)生會不小心將鋅片、銅片靠在一起插入稀硫酸中，并觀察到異常的實驗現(xiàn)象。讓發(fā)現(xiàn)異常情況的小組匯報他們的實驗過程。其他小組按匯報過程進(jìn)行操作。從而引發(fā)認(rèn)知沖突，追問這又為什么呢？進(jìn)入大膽猜測階段:引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測假設(shè)，并對每種假設(shè)分析論證。學(xué)生答案千奇百怪，有如：可能鋅粒上的氣泡從溶液中跑到銅片上; 引導(dǎo)（認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象無氣泡移動）可能是銅與硫酸反應(yīng),Cu失去電子給了H+;引導(dǎo)（實驗中溶液沒有變成藍(lán)色）可能鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H+ 得到后產(chǎn)生H2。等說法怎樣驗證：談?wù)摱蟮贸龇桨福阂芤姷诫娮拥牧鲃涌蓪\片和銅片用導(dǎo)線連接起來，在導(dǎo)線之間接入電流表。平行插入稀硫酸溶液中觀察實驗現(xiàn)象。(注意觀察銅片表面和電流計指針)學(xué)生分組實驗探究：體會成功的喜悅！電流產(chǎn)生啦！教師進(jìn)一步用多媒體對實驗探究情況進(jìn)行演示。幫助學(xué)生加深理解。引導(dǎo)學(xué)生分析這一裝置中的能量是如何變化的？從而引出原電池的概念。原電池的定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫原電池。、電池形成后自然要分辨出其正負(fù)極，也就自然引出新的問題：怎樣判別原電池正負(fù)極？引導(dǎo)學(xué)生猜測，討論并提出合理解釋：學(xué)生不難從剛才所學(xué)知識從電子流動的方向得出結(jié)論。怎樣用實驗驗證假設(shè)呢？學(xué)生分組實驗：在干電池和鋅銅原電池中分別接入電流表，從指針的偏轉(zhuǎn)方向的出結(jié)論。教師與學(xué)生一起做出歸納結(jié)論：原電池正負(fù)極的判別：1、從實驗現(xiàn)象可判別正負(fù)極。2、電子的流出極是負(fù)極。3、失電子極是負(fù)極。4、發(fā)生氧化反應(yīng)的極時負(fù)極。、引導(dǎo)學(xué)生分析：原電池的組成部分有哪些？從而提出問題：那么原電池的形成條件是怎樣的呢？在教師的支持下提出方案：改變影響實驗的一個因子。分別從電極，溶液，電路三個角度進(jìn)行探究。分組實驗探究： 第一大組：進(jìn)行電極探究，分別將電極換成：鐵、銅，鋅、碳，鋅、鋅。第二大組：進(jìn)行溶液探究，分別將稀硫酸溶液換成：硫酸銅溶液，換成酒精。第三大組：進(jìn)行電路探究，分別將鋅片，銅片插入兩杯稀硫酸溶液中。匯報得出結(jié)論（引導(dǎo)在匯報知識收獲時不忘合作成功的關(guān)鍵）由此得出原電池的形成條件：1、活潑性不同的兩極。2、電解質(zhì)溶液。3、形成閉合回路。 引導(dǎo)學(xué)生從原電池的定義角度分析原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能則對這樣的反應(yīng)有何要求？從而得出另外一個形成條件：4、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。、引導(dǎo)學(xué)生討論交流匯報成果匯報一：進(jìn)一步理解原電池的優(yōu)勢成果匯報二：在討論過程中氣氛十分熱烈讓學(xué)生體會成功的樂趣，并進(jìn)一步鞏固原電池的形成條件的知識。成果匯報三：分組實驗自制水果電池，讓無電池的生日音樂卡片重新發(fā)聲。讓學(xué)生體會學(xué)以致用的樂趣。成果匯報四：1、在本節(jié)課學(xué)到了哪些知識？ 2、在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中你認(rèn)為最有用的學(xué)習(xí)方法是什么？在實驗探究過程中你學(xué)到了什么？、課外延續(xù)1、上網(wǎng)找找國慶游行彩車中的高能電池，弄清它的原理是怎樣的。搜集廢干電池并拆開，弄清它的構(gòu)造及原理。在自制水果電池的過程中有些小組可能不太成功從而布置了2、水果電池的電流大小與哪些因素有關(guān)？寫一篇小論文?；丶液罄眉彝ツ軌蛱峁┑囊恍┎牧蟿?chuàng)新各種電池，數(shù)周后在班上展出，選出優(yōu)秀作品參加省、市科技創(chuàng)新大賽。 五、板書設(shè)計本節(jié)課知識體系條、探究過程理清楚，故板書時分成主板書和附板書兩部分。六、收獲與反思1、注重探究性的教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展本課時采用實驗探究式教學(xué)，既符合化學(xué)的學(xué)科特點，也符合學(xué)生的心理和思維的發(fā)展特點。達(dá)到了促進(jìn)學(xué)生“自主發(fā)展”的目的。本節(jié)課的策略是：創(chuàng)設(shè)漸進(jìn)式問題 變化式問題 拓展式問題，循序漸進(jìn)地逐步引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主提問，自主探索，自主研究，自主解決，從而達(dá)到學(xué)生自主發(fā)展的目的。本節(jié)課的思路是：問題 猜想 試驗驗證 問題 2、 注重科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng) 在教學(xué)中注重對學(xué)生科學(xué)方法，科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思想的教育，不僅讓學(xué)生領(lǐng)悟、掌握知識，更重要的讓他們掌握學(xué)習(xí)方法，也更重視知識的獲取過程。在這一過程中，使學(xué)生初步認(rèn)識科學(xué)探究的過程，學(xué)會一些科學(xué)的思維程序。從而接受科學(xué)的熏陶。3、學(xué)生對實驗探究課興趣高昂，但在探究過程中，因為小組的每個成員的知識水平存在差異，對問題的分析能力不同，有些小組就顯得盲目和無序，有些學(xué)生的動手能力較差，實驗時畏畏縮縮，速度太慢，影響了教學(xué)進(jìn)度。導(dǎo)致在有限的課時內(nèi)，教學(xué)任務(wù)可能難以完成。因此對于本節(jié)課的設(shè)計實驗原電池條件的探討過程中教師要適當(dāng)引導(dǎo)縮小實驗范圍和對比實驗組數(shù)，器材要注意先準(zhǔn)備到位，如導(dǎo)線與電極的連接，做到有的放矢。反思：本節(jié)實驗探究課存在一個問題就是理論與實驗實際的辯證關(guān)系，如：鋅片不純導(dǎo)致在連接后鋅片仍有氣泡，如果不解決好此問題對學(xué)生形成原電池電子流動的概念會有影響。其次就是在原電池形成條件的探究實驗中，本應(yīng)該設(shè)計一個有關(guān)自發(fā)氧化還原反應(yīng)這一條件的對比實驗，然而在實際操作時用銅碳作電極，硫酸溶液作電解質(zhì)，學(xué)生現(xiàn)有的知識會理解成是不產(chǎn)生電流的，但實際操作過程中電流計指針仍發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這里就涉及到吸氧腐蝕，溶液濃度差及電極電勢的有關(guān)問題探討，所以我回避了此問題，避免一開始就對原電池產(chǎn)生畏懼心理，難以達(dá)到本節(jié)教學(xué)目的。那么氧化還原反應(yīng)這一條件學(xué)生其實在探討原電池工作原理時已經(jīng)可以把握，知道是電子移動產(chǎn)生了電流，依據(jù)已有氧化還原反應(yīng)的知識作基礎(chǔ)學(xué)生不難得出原電池需要自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)這一條件。由于時間關(guān)系，電極反應(yīng)的書寫還不到位，本節(jié)課只能讓學(xué)生了解什么是電極反應(yīng)，下節(jié)課需進(jìn)一步落實簡單原電池電極反應(yīng)的書寫問題。另外此節(jié)課中學(xué)生自主探究出的原電池的形成條件之一：活潑性不同的兩極。其實并非是一定要兩種活潑性不同的兩極（如燃料電池-就可能是兩鉑電極）故課后需進(jìn)一步完善。應(yīng)注重知識分組完成初中常做實驗將鋅片銅片分別插入 探究1，設(shè)置階梯式問題，對學(xué)生進(jìn)行探究思路引導(dǎo),當(dāng)學(xué)生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象，產(chǎn)生強烈的探索欲望，學(xué)生提出問題結(jié)論的假設(shè)結(jié)果，學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象，和已有的知識經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推理，和已有的實驗器材進(jìn)行試驗論證。引導(dǎo)學(xué)生在分析問題的過程中獲取知識、在解決問題的過程中形成概念；利用模擬動畫將學(xué)生看不見的微觀世界宏觀化幫助學(xué)生理解原電池的工作原理，從而突破本節(jié)課的難點。已對銅鋅原電池原理的有了認(rèn)識，自然會想到電池就會有正負(fù)極，實驗探究2，那么原電池的正負(fù)極該如何判別了，再由學(xué)生提出假設(shè)，而后實驗論證。再在原電池的構(gòu)成分析著手，通過改變實驗的一個因子，分組實驗探究3，原電池的形成條件?？紤]到時間的緣故，將實驗分成三個大組，分別從改變電極材料，改變電解質(zhì)溶液，是否形成閉合回路進(jìn)行探究；讓學(xué)生經(jīng)歷一次，一次科學(xué)探究的過程，體驗到科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識，形成科學(xué)概念、認(rèn)識客觀世界的重要途徑。后通過成果匯報的形式-格林太太的病因，鞏固原電池的形成條件；自制水果電池，養(yǎng)成學(xué)以致用的習(xí)慣。這是本節(jié)課的高潮部分，也達(dá)到了突破難點的目的。最后通過學(xué)生自己談體會，以達(dá)到鞏固、提高的目的。整個教學(xué)過程就是要讓學(xué)生處于積極主動參與學(xué)習(xí)的主體地位,讓學(xué)生以科學(xué)家的身份體驗實驗探究的成功 ,避免學(xué)生“享受”現(xiàn)成結(jié)論。具體流程如下：三、教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)及時間教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)新情境導(dǎo)入3分鐘媒體展示國慶60周年慶典圖片，湖南國慶游行的彩車的動力系統(tǒng)介紹，提問：常見電池有哪些，它們的工作原理是怎樣的？板書：化學(xué)能與電能學(xué)生例舉常見的電池。通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。引導(dǎo)分組實驗，進(jìn)行科學(xué)探究1構(gòu)建原電池的模型觀察試驗現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)引導(dǎo)學(xué)生 對每種假設(shè)分析論證Q1：讓學(xué)生描述所觀察到的實驗現(xiàn)象？并解釋原因。Q2：對第二個實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行大膽猜想。Q3：請對你的猜測作出判別。Q4：如何證明你的猜呢？引導(dǎo)分組實驗，進(jìn)行科學(xué)探究1觀察試驗現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)引導(dǎo)學(xué)生 對每種假設(shè)分析論證Q1：讓學(xué)生描述所觀察到的實驗現(xiàn)象？并解釋原因。Q2：對第二個實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行大膽猜想。Q3：請對你的猜測作出判別Q4：如何證明你的猜呢？引導(dǎo)學(xué)生 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行試驗探究：科學(xué)探究1 回答Q1Q4Q1：銅片上沒有明顯現(xiàn)象，鋅片上有氣泡冒出，Zn + 2H+= Zn2+ + H2，銅不與稀硫酸反應(yīng)；如果不小心將銅與鋅接觸了則見到銅片上冒氣泡。Q2 Q3:.可能鋅粒上的氣泡從溶液中跑到銅片上; （認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象無氣泡移動） .可能是銅與硫酸反應(yīng),Cu失去電子給了H+;（實驗中溶液沒有變成藍(lán)色）.可能鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H+ 得到后產(chǎn)生H2。Zn2e=Zn2+ 2H+2e=H2Q4:將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來，在導(dǎo)線之間接入電流表。平行插入稀硫酸溶液中觀察實驗現(xiàn)象。(注意觀察銅片表面和電流計指針) 科學(xué)探究1 自己動手探究自己的猜想學(xué)生觀察對比通過實驗使學(xué)生在原有知識基礎(chǔ)上又發(fā)現(xiàn)新問題。激發(fā)認(rèn)知沖動.師生互動形成“雙主體互動式”課堂，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性和批判性。并通過實驗不斷體現(xiàn)出由實踐認(rèn)識再實踐再認(rèn)識的認(rèn)知過程。用動畫構(gòu)建原電池的模型【多媒體展示】Cu Zn原電池微觀粒子運動的動畫模擬，并展示Cu片.Zn片上得失電子的反應(yīng)式.板書銅片上: 2H+2e- =H2 鋅片上: Zn-2e-=Zn2+引導(dǎo)學(xué)生Q5.這一裝置中的能量是如何變化的？板書原電池的定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫原電池。通過觀看模擬動畫：學(xué)生了解到電子由鋅片移動到銅片，溶液中陽離子往銅片移動，陰離子往鋅片移動。銅片上: 2H+2e- =H2 (還原反應(yīng))鋅片上: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng))Zn+2H+=Zn2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 氧化還原反應(yīng)回答Q5化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能通過具體生動的動畫將學(xué)生看不見的微觀世界宏觀化從而幫助學(xué)生理解原電池的工作原理。讓學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化的觀點揭示原電池的本質(zhì)引導(dǎo)分組實驗，進(jìn)行科學(xué)探究2過渡電池形成了，而所有的電池都有正負(fù)極。Q6.那么我們的這個原電池的正負(fù)極分別是哪一極呢？怎樣證明？引導(dǎo)學(xué)生討論猜測板書原電池正負(fù)極的判別：1、從實驗現(xiàn)象可判別正負(fù)極。2、電子的流出極是負(fù)極。3、失電子極是負(fù)極。4、發(fā)生氧化還原的極?！緦W(xué)生討論】由原電池學(xué)生聯(lián)想到日常生活中使用的標(biāo)明正負(fù)極的電池。 Q6:1、利用已有的物理知識電子的流動方向判別電機(jī)的正負(fù)。2、利用電流表測已知正負(fù)極的電池，依據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向做對比實驗來確定原電池的正負(fù)極。測量結(jié)果表明：Cu作正極，Zn作負(fù)極。學(xué)生分組探究原電池的形成條件。并分組匯報：層層深入的設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題,并能用已有知識去解決實際問題。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究方法。 引導(dǎo)分組實驗，進(jìn)行科學(xué)探究3過渡原電池的組成部分有哪些？那么原電池的形成條件是怎樣的呢？改變試驗的一個因子;【引導(dǎo)】讓學(xué)生認(rèn)識到實驗中三個變量之間的關(guān)系：電機(jī)材料：同種電極;不同種電極；電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)與非電解質(zhì)；通絡(luò)：閉合回路的形成。暗示以此確定設(shè)計實驗的探究方向。板書1、活潑性不同的兩極。2、電解質(zhì)溶液。3、形成閉合回路。【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生從原電池的定義角度分析原電池的另外一個形成條件：自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。4、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)【展示學(xué)生分組討論結(jié)果】(全班12組分成三個大的方向)，將得出此結(jié)論的組數(shù)對應(yīng)填入表格，并得出結(jié)論;形成原電池條件:1、活潑性不同的兩極。2、電解質(zhì)溶液。3、形成閉合回路。 4、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)：改變一個試驗因子，進(jìn)行科學(xué)探究。通過小組探究實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生自主探索創(chuàng)新精神和同學(xué)間的交流合作學(xué)習(xí)協(xié)作精神， 引導(dǎo)學(xué)生討論交流匯報引導(dǎo)學(xué)生討論交流匯報【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論交流匯報成果匯報1：格林太太得病的原因，和治療方案。成果匯報2：有下列材料：Zn片、Cu片、導(dǎo)線、水果 、電流計,請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。并看能否將沒了電池的生日賀卡重新發(fā)出聲音。并留下問題：為什么有些同學(xué)的水果電池電流小，而有些卻電流大呢？讓學(xué)生課后思考。成果匯報3：1、在本節(jié)課學(xué)到了哪些知識